Inversor de soldadura DIY

Inversor de soldadura DIY

El método de soldar metales hoy en día tiene muchos métodos y la mayoría de ellos se basan en el uso de electricidad. La soldadura eléctrica, a su vez, también se divide en varios tipos, incluido el método inversor.

Este último se hizo popular hace relativamente poco tiempo, y antes de que aparecieran dispositivos de tamaño pequeño y fáciles de transportar en los estantes de las tiendas, la soldadura doméstica era la suerte de unos pocos. Después de la introducción masiva de los inversores de soldadura, resultó que el principio del dispositivo y el funcionamiento de este dispositivo es bastante simple y, si lo desea, puede ensamblar el mismo usted mismo.

Descripción

Un inversor es un dispositivo que convierte la corriente eléctrica continua en corriente alterna, y en una máquina de soldar tipo inversor se produce una doble conversión:

1. Una corriente alterna con una fuerza no superior a 5 amperios, con un voltaje de 220/380 voltios y una frecuencia de 50 Hz se convierte en corriente continua con los mismos valores.
2. La corriente continua resultante se convierte en corriente alterna con un voltaje de varias decenas de voltios y una intensidad de corriente de hasta varios cientos de amperios.

Esta transformación es más beneficiosa, ya que las características resultantes de la corriente de soldadura tienen alta estabilidad y fácil de controlar, lo que permite ajustar el modo de soldadura óptimo para diferentes tamaños de soldadura detalles.

Los inversores de soldadura son dispositivos monobloque y su principal ventaja es la ergonomía. A diferencia de los transformadores de soldadura, incluidos los que emiten corriente continua, los inversores se pueden transportar una persona, y aquellos con poca potencia tienen un peso de solo unos pocos kilogramos y se cuelgan fácilmente hombro.

La transformación se lleva a cabo a expensas de un transformador y microcircuitos electrónicos que requieren una refrigeración de alta calidad, por lo que también se coloca un potente ventilador en la caja. A pesar de la aparente complejidad, el inversor de soldadura se puede ensamblar con sus propias manos. Tal dispositivo no podrá proporcionar una soldadura peor que sus contrapartes de fábrica.

Principio de funcionamiento

El elemento principal del sistema es un transformador de potencia con rectificador. Su devanado secundario está muy caliente, por lo tanto, al momento de ensamblar el dispositivo, es muy importante colocarlo en el camino del flujo de aire de salida del ventilador.

La corriente rectificada pasa a través de un filtro de triodo con una alta frecuencia de conmutación, como resultado, la frecuencia de la corriente alterna secundaria puede alcanzar los 50 kHz. La dependencia inversa de la frecuencia y las dimensiones de los equipos eléctricos se conoce desde hace mucho tiempo, lo que hizo posible dar a los inversores un tamaño tan modesto. El mismo principio se utiliza con éxito siempre que se requiera ahorrar espacio, por ejemplo, en la red a bordo de un avión o un submarino, la frecuencia de la corriente eléctrica también se mide en miles de hercios.

En el transformador de soldadura, la fuerza electromotriz se convierte, mientras que en el inversor, corrientes de alta frecuencia, que permitieron reducir significativamente el peso del transformador y reducir el consumo de material para su fabricación. Para protección contra sobrecargas, se instala un fusible en el lado secundario, que se puede reemplazar desde el panel frontal. El usuario puede ajustar la fuerza de la corriente suministrada al electrodo usando el regulador, el valor actual se muestra en una pantalla digital.

Área de aplicación

Es difícil imaginar un trabajo de construcción que no implique soldadura. Los inversores de soldadura han ampliado significativamente el alcance de su aplicación, ya que tienen una proporción bastante grande de movilidad, en contraste con los voluminosos dispositivos transformadores. Hoy en día, se utiliza la soldadura por inversor:

• Para soldar piezas de metales ferrosos.
• Para soldar piezas de metales no ferrosos.
• Cuando se requiere soldadura en lugares de difícil paso, por ejemplo, en túneles de tuberías subterráneas.
• Para soldar accesorios en producción.
• Para soldadura doméstica.

En la industria, para la soldadura se utilizan inversores con alimentación de hilo de soldadura automática y semiautomática, lo que permite unificar el proceso y reducir la proporción de mano de obra.

Ventajas y desventajas

La principal ventaja de las máquinas de soldar inverter es su tamaño, ya que antes tenían que cocinar en poste estacionario, o bien, mueva un transformador de soldadura pesado utilizando medios improvisados ​​al lugar de soldadura obras.

Debido a la doble conversión, la corriente de soldadura del inversor no depende de la red y por lo tanto permanece siempre en valores constantes, lo que permitió evitar fenómenos tan desagradables durante la soldadura como:

• Electrodo pegado.
• No hay arco con subtensión en la red.
• Metal quemado o poco quemado.

El inversor es versátil y adecuado para soldar hierro fundido o metales no ferrosos con electrodos adecuados, así como para soldar TIG con electrodos no consumibles. El operador tiene la capacidad de regular la corriente en un amplio rango.

La desventaja de los inversores es un costo relativamente alto en comparación con los transformadores, pero dadas las ventajas existentes, se elimina por completo. Como cualquier electrónica, los microcircuitos del dispositivo requieren un manejo cuidadoso, por lo que se recomienda limpiar periódicamente el interior del polvo.

Además, la electrónica puede fallar en condiciones de bajas temperaturas o alta humedad, por lo que las condiciones circundantes deben ser consistentes con los datos del pasaporte del dispositivo.

¿Cómo hacerlo tú mismo?

Aunque las máquinas de soldar con inversor están ampliamente disponibles en un diseño moderno, han estado disponibles hace relativamente poco tiempo, no son nada nuevo. De hecho, solo se han agregado controles digitales convenientes y componentes electrónicos más modernos.

El principio de funcionamiento, al igual que el dispositivo en sí, se desarrolló hace varias décadas, e incluso hoy en día, muchos esquemas de ensamblaje son relevantes. Puede montar el inversor usted mismo si tiene piezas eléctricas antiguas, basadas en componentes electrónicos modernos. Tal dispositivo saldrá mucho más barato que la contraparte de fábrica.

Materiales y herramientas necesarios

Para ensamblar el dispositivo necesitará:

• Núcleo de ferrita para transformador de potencia.
• Bus o alambre de cobre para crear bobinados.
• Soporte de fijación para conectar las mitades del núcleo.
• Cinta aislante resistente al calor.
• Ventilador de computadora.
• Transistores.
• Soldador, alicates, alicates.

Esquemas

Hasta la fecha, todos los circuitos inversores de soldadura están unificados y construidos sobre la base del uso de un transformador de pulsos y potentes transistores MOSFET.

Cada uno de los fabricantes realiza cambios menores en forma de desarrollos patentados, sin embargo, en general, la funcionalidad del dispositivo no sufre cambios significativos.

También se puede tomar como base el diagrama esquemático de Yuri Negulyaev, científico y desarrollador de una máquina de soldar doméstica tipo inversor.

Guía paso por paso

1. Para acomodar todos los elementos, debe seleccionar el caso. Se recomienda utilizar una unidad de computadora del sistema antiguo, ya que ya hay orificios de ventilación provistos.
2. Es necesario aumentar la resistencia de la caja, ya que el peso de la unidad puede alcanzar hasta diez kilogramos. Para esto, las esquinas de metal se instalan en las esquinas con sujetadores roscados.
3. Devanado primario del transformador: el cable se enrolla en todo el ancho del marco, esto contribuye al funcionamiento estable del transformador con una caída de voltaje. Para el bobinado, solo se usan cables de cobre, en ausencia de un bus, varios cables están conectados en un paquete.
4. El devanado secundario del transformador se enrolla en varias capas, para ello utilizan varios cables con una sección transversal de 2 mm, conectados en un paquete.
5. Se requiere una capa reforzada de aislamiento entre los devanados para evitar que la tensión de la red llegue al devanado secundario.
6. Se proporciona un espacio de aire entre el núcleo del transformador y los devanados para garantizar la circulación del aire.
7. Por separado, se fabrica un transformador de corriente en el núcleo de ferrita, que se fija en la línea positiva durante el montaje y se conecta al panel de control.
8. Los transistores deben estar conectados al radiador, pero siempre a través de una junta dieléctrica termoconductora. Esto proporcionará una disipación de calor eficiente y protección contra cortocircuitos.
9. Los diodos del circuito rectificador se unen de la misma forma a la placa de aluminio. Las salidas de diodo están conectadas con un cable desnudo con una sección transversal de 4 mm.
10. Los conductores de potencia dentro de la carcasa están tendidos de tal manera que se eviten cortocircuitos.
11. El ventilador se instala en la pared trasera, lo que ahorrará espacio y permitirá soplar varios radiadores a la vez.

Configurar la máquina

Después de ensamblar la máquina, se requiere un ajuste adicional para obtener los valores correctos de la corriente y voltaje de soldadura:

1. La tensión de red se suministra a la placa y al accionamiento del ventilador.
2. Es necesario esperar hasta que los condensadores de potencia estén completamente cargados, luego verificar el funcionamiento del relé, asegurándose de que no hay voltaje a través de la resistencia limitadora de corriente instalada en el circuito del condensador, después de lo cual cierralo.
3. Con la ayuda de un osciloscopio se determina el valor de la corriente generada por el inversor, para lo cual se mide la frecuencia de los pulsos que llegan al devanado del transformador.
4. El modo de soldadura se verifica en la unidad de control, para lo cual se conecta un voltímetro a la salida del amplificador del osciloscopio. En inversores de baja potencia, el voltaje alcanza unos 15 voltios.
5. El funcionamiento del puente de salida se verifica suministrando un voltaje de 16 voltios desde la fuente de alimentación. Cabe recordar que en modo inactivo, el consumo de la unidad es de unos 100 mA y esto debe tenerse en cuenta a la hora de realizar las mediciones.
6. Se está probando el trabajo con capacitores de potencia. El voltaje se cambia de 16 voltios a 220 voltios. El osciloscopio se conecta a los transistores de salida y se monitorea la amplitud de la señal, debe ser idéntica a la que se probó con voltaje reducido.

Mantenimiento y reparación

Para montaje, mantenimiento y reparación de soldadora tipo inverter debe tener un nivel suficiente de conocimientos de ingeniería eléctrica. En ausencia de tal y la necesidad de reparación, el usuario solo puede realizar el mantenimiento de rutina:

• Limpiar el dispositivo del polvo, hecho con una aspiradora con la carcasa abierta. Si el dispositivo se usa constantemente en trabajos de construcción, entonces es necesaria una limpieza regular.
• Reemplazo del fusible: protege los circuitos del dispositivo contra daños debido a sobrecargas y cortocircuitos.
• Reparación de piezas de conmutación en cables de soldadura.

Soldadora semiautomática de inversor

En los procesos tecnológicos, se requiere la soldadura de piezas de plantilla y se puede obtener la más alta calidad. lograr utilizando máquinas de soldadura automáticas y semiautomáticas con alimentación de alambre para soldadura. Puede obtener un dispositivo de este tipo de un inversor industrial o casero solo si tiene los conocimientos adecuados y la reconfiguración correcta de la unidad de control.

El hecho es que las fuentes de alimentación para soldadura manual y semiautomática están diseñadas con diferentes voltios-amperios características, y el inversor al que solo se le agrega el alimentador de alambre terminará con una costura desigual con bordes rasgados.

consejos y trucos

1. Debe recordarse que los capacitores y transistores de potencia en el circuito inversor requieren medidas de seguridad adicionales, en particular, la presencia obligatoria de una resistencia limitadora de corriente. Aplicar corriente sin ella puede provocar una explosión.
2. No alargue los cables de soldadura, su longitud no puede superar los 2,5 metros.